我发现许多 USB 壁式充电器使用电阻分压器将 D+ 和 D- 引脚设置为特定电压,通常在 2 到 3 伏之间。其他 USB 壁式充电器将 D+ 和 D- 引脚短接在一起,不连接其他任何东西。根据我的经验,某些设备在使用分压器的充电器上不接受高于 500mA 的充电速率,但会在数据引脚短路的情况下在充电器上充电至最大输入。我读过的东西表明相反的情况也可能是正确的,但无法验证这一点。我希望弄清楚哪种方法可以与所有 USB 设备提供最佳兼容性。
处理 USB 电源适配器上的数据引脚 D+ 和 D- 以兼容设备上的快速充电的理想方法是什么?
处理 USB 电源适配器上的数据引脚 D+ 和 D- 以兼容设备上的快速充电的理想方法是什么?...我希望找出哪种方法与所有 USB 设备提供最佳兼容性。
出于实际目的,使用USB 充电器或目标设备数据线上不变的短路或电阻器的任何组合来制造真正的通用充电器是不可能的,因为你正在与试图阻止你做你想做的事情的制造商竞争。例如,Apple 使用各种电阻分压器组合实施了许多充电控制方案,这些组合被安排为只有“匹配”的电源和目标设备才能一起工作。虽然可以提出这样的安排可以实现最佳充电性能的论点,但锂离子/锂聚合物电池的情况并不明显,并且许多其他制造商可以并且在不使用电池的情况下实现了足够程度的充电控制这样的技术。下面提供了一种这样的 Apple 安排的示例。
但是,通过追随已经研究过该领域的其他人的脚步,您可以获得相当好的折衷方案。
许多制造商不公布他们的定制安排的规格,你能做的最好的就是自己分析他们的产品,或者向那些已经这样做并愿意提供他们知识的人学习。
其中一个来源是 Lady ADA / ADA fruit Mintyboost USB 充电器的文档。
这更像是一个传奇而不是一个教程!!!!:-)。您可以从头开始,然后回过头来了解最新版本如何使用他们所知道的来最大限度地与早期帐户的兼容性并遵循他们的开发路径。这两种方法都有效,具体取决于您想知道多少。
Mint Boost 主页
概览
设计流程演练 - 对设计师的价值
这里苹果设备充电的奥秘告诉你苹果设备充电的奥秘——以及其他一些有用的材料。
啊/哇!- 一个 Apple 电阻器排列。这是来自官方 iPhone 3GS 充电器:
这是他们的第 2 版兼容性列表,如果您正在尝试通用解决方案,则值得一看,因为它列出了一些标准充电器不起作用但“电缆破解”允许其完全或部分工作的示例。
例如,上面将您带到特殊情况,例如此处的三星 D 系列“hack”或此处的RAZR V3 修改
这是使用版本 3 Minty Boost 与一系列手机的结果列表
如果您模拟他们的界面,您应该能够实现类似的兼容性。
____________________________________
更新 - 2016 年末:
USB 专用充电端口控制器:
SE 用户 florisla 注意到存在旨在提供专用 USB 充电端口功能的“新”IC。他以 TI “TPS2513A-Q1、TPS2514A-Q1 USB 专用充电端口控制器”为例进行了说明
总结其功能的最佳方法是查看其数据表上给出的摘要 - 见下文:
我发现此页面清楚地回答了您的问题。我在下面引用相关部分。
BC1.2 概述了三种不同类型的 USB 端口和两个关键名称。“充电”端口是提供高于 500mA 电流的端口。“下游”端口根据 USB 2.0 发送数据信号。BC1.2 规范还建立了每个端口在终端设备中的显示方式,以及用于识别实现哪种类型的端口的协议。三种 USB BC1.2 端口类型是 SDP、DCP 和 CDP(参见图 1):
- 标准下行端口 (SDP)该端口在 D+ 和 D- 线上均具有 15kΩ 下拉电阻。电流限制如上所述:暂停时为 2.5mA,连接时为 100mA,连接并配置为更高功率时为 500mA。
- 专用充电端口 (DCP)该端口不支持任何数据传输,但能够提供超过 1.5A 的充电电流。它的特点是 D+ 和 D- 线之间短路。这种类型的端口允许具有高充电能力的壁式充电器和车载充电器,而无需枚举。
- 下游端口 (CDP)此端口允许大电流充电和完全符合 USB 2.0 的数据传输。它具有 D+ 和 D- 通信所需的 15kΩ 下拉电阻,并且还具有在充电器检测阶段接通的内部电路。该内部电路允许便携式设备将 CDP 与其他端口类型区分开来。
即使有可用的 BC1.2 规范,一些电子产品制造商也会为其专用充电器开发自定义协议。当您将其中一台设备连接到完全兼容的 BC1.2 充电端口时,您可能仍会收到错误消息“此配件不支持充电”。尽管有此消息,这些设备仍可能充电,但充电电流可能非常小。幸运的是,几乎所有这些专有的专用充电器都通过 5V 和接地之间的电阻分压器在 D+ 和 D- 线上设置的直流电平来识别自己
添加评论:
人们可能会认为数据信号电平为 0.0–0.3 V 为逻辑低电平,2.8–3.6 V 为逻辑高电平。如果没有将分压网络连接到两个短路的数据引脚,它们上的电压就会自由浮动。尽管绞合数据线对杂散电磁信号提供了一些屏蔽,但它们仍然可能在线路上感应出不可预测的电压。另一方面,分压网络将电压钳制在安全的 2.5v。
2017年更新:
没有理想的方法来处理 USB 数据引脚以提供兼容性和“快速充电”。可能有许多不同的充电器,并且有许多需要充电的 USB 设备/手机/平板电脑。历史上有两种方法:
该设备是“智能设备”。它会尝试检测所连接端口的各种特征,并为自己选择合适的充电模式。该设备显然是按顺序执行此操作的,并且需要时间来处理超时。
充电口是智能口。这个想法在一些 TI 芯片和 SMSC/Microchip 集线器中实现。充电端口的想法是/是一次断言不同的充电端口签名(Apple 2/2.7V、Sony、BC1.1、BC1.2 或专用充电器/中国标准等)。同样,由于没有办法获得可靠的反馈,表明充电器签名对于特定设备是正确的(除了测量供应/消耗的电流),排序需要很多时间,需要 VBUS 关断复位,等等更多,USB设备的电池可能处于几种不同的充电状态(没电,弱电,充满电等),消耗的电流不能作为任何可靠的指标,系统等待时间变得不确定,所以搜索/switch 算法不能产生任何好的结果。
当端口和设备都试图“智能”时,就会发生真正的麻烦。然后一切都搞砸了,所有的赌注都被取消了。
USB 电池充电规范 1.2 试图施加一个限制:端口是被动的,设备启动顺序签名并测量端口响应,然后设备才进入完全消耗模式(如果需要)。限制为 VBUS=5V。
QualComm QC(快速充电)方法更进一步,允许将默认 USB 电压从 5V 增加到 9、12、15 和 20V。在设备在 D+/D- 上断言一些低电平信号序列后,它会通过断言 D+ 和 D- 线上的某些 DC 电压组合向充电器发送它可以接受的电压电平的信号。这是非常简单的方法。
新的 USB Power Delivery 规范为端口和设备提供了真正智能的方法。最初的规范要求 VBUS 上的串行协议(要实现它,VBUS 必须没有重电容去耦)。随着 Type-C 连接器的出现,该规范现在在 PD Rev3.0 中被放弃,端口和设备(生产者和消费者)的电源角色之间的协商是通过专用的 CC 线(通信通道)进行的。
除了完整的 PD 协商之外,Type-C 电缆还具有电子标记,即在一个包覆成型件中的小 IC,他们应该就特定电缆可以处理多少电流向消费者(接收器)和生产商(源)提供建议。[所有 USB3.1 CC 电缆都需要嵌入 eMarker,但我还没有在公开市场上看到一个]。
截至撰写本文时(2017 年 1 月),每个电子部门(包括沃尔玛)可能有大约 20%(五分之一)的充电器具有 QC 功能,而没有一个具有 PD 功能。我有一些直觉,这个比例不会改变。
综上所述,最兼容的充电口签名似乎是中国式的,D+/D-短接在一起,相对于GND和VBUS浮动。